Уплотнение манжетного типа Советский патент 1982 года по МПК F16J15/32 

(5) УПЛОТНЕНИЕ МАНЖЕТНОГО ТИПА

1

Изобретение относится к уплотни тельной технике.

Известны манжетные уплотнения, содержащие уплотнительные элементы, соединенные промежуточным звеном, в которых предусматривается поджатие уплотняющих элементов к уплотняемым деталям упругими элементами l .

Недостатки их - незначительный ресурс работы из-за неравномерного износа .уплотнительных элементов.

Цель изобретения - повышение срока службы уплотнения.

Для достижения этой цели промежуточное звено выполнено в виде гофрированной Мембраны, средство передачи усилия упругих элементов - в виде кольцевых сегментов, примыкающих к внутренним поверхностям уплотнительных элементов. Между уплотнительными элементами установлено опорное кольцо, прижимаемое торцом к гофрам мембраны осевыми упругими элементами.

Опорное кольцо можно выполнять зацело с сепаратором.

Радиальные пружины взаимодействуют с промежуточными элементами, изменяющими усилие поджима в функции температуры уплотнения. При этом промежуточные элементы могут выполняться из биметаллических пластин или из материала, обладающего эффектом памяти и формы.

На фиг.1 показано уплотнение манжетного типа, осевой разрез; на фиг.2 - частичнь1й разрез А-А на фиг.1; на фиг.З разрез Б-Б на фиг.2; на фиг. - вариант выполне15, ния уплотнения.

Уплотнение состоит из фторопластового уплотнителя с уплотнительными элементами 1 и 2, соединенными между собой мембраной 3 с гофрами Ц, Между элементами 1 и 2 расположены сепаратор 5 с радиальными окнами 6, в ко|торых размещены упругие элементы, например цилиндрические пружины 7. 393 Усилие последних передаётся на уплотнительные элементы 1 и 2 через кольцевые сегменты 8, примыкающие к внутренним цилиндрическим поверхностям уплотнительных элементов. В сепараторе 5 выполнены также осевые окна 9 в которых расположены осевые упругие элементы, например цилиндрические пружины 10. Усилие последних передается на гофры Ц через опорное кольцо П (фиг.4)у которое может быть выполнено за одно целое с сепаратором 5 (фиг.З) В одном из возможных вариантов радиальное усилие пружин 7 передается на уплотнительные элементы 1 и 2 через промежуточные элементы 12, изменяющие усилие поджима в функции температуры в зоне уплотнения. Проме;куточные .элементы 12 могут быть выполнень в виде биметаллических пластин, или пластин из материала, обладающего эффектом памяти формы, такого как нитинол. Уплотнение устанавливается в корпус 13 охватывающий уплотняемый вал или шток k: Уплотнение манжетного типа работает следующим образом. Радиальное усилие пружин 7 передается на уплотнительные элементы 1 2, обеспечивая контактное давление их с корпусом 13 и валом 14, чем обе печивается герметичность узла; по ме ре износа поверхностей уплотнительных элементов 1 и 2 компенсация этого из носа обеспечивается радиальной подат ливостью уплотнительных элементов за счет распрямления гофров мембраны 3- Этому способствуют также осевые пружины 10, создающие распрямляющее усилие, передаваемое гофры мембраны 3 через опорное колц,цо 11 или сепаратор 5- За счет податливости уплотнительных элементов 1 и 2, соединенных мембраной 3 с гофрами k, обеспечивается компенсация радиальных биений вала 1Л, а также погрешности установки вала.14 в корпусе 13. Регулирование усилий пружин 7 при изменении температуры осуществляется следующим образом. Биметаллические пластины 12 устанавливаются таким образом, что при увеличении температуры пластины 12 принимают форму, приближающуюся к форме кольцевых внеш них сегментов 8 (фиг.2), увеличивая тем самым длины гфужин 7, за счет чего усилие их снижается. При понижении температуры наблюдается обратная картина. В случае выполнения пластин 12 из сплава, обладающего эффектом памяти формы,- предварительное термоциклирование пластин осуществляется таким образом, чтобы каждой температуре соответствовала определенная форма пластины, обеспечивающая оптимальное усилие пружин 7 на уплотнительные элементы 1 и 2. Форма и количество гофров мембраны, количество и характеристики пружин 7 и 10 подбираются, исходя из конкретных значений параметров уплотняемой среды, габаритов уплотнительного узла, материалов уплотнительных элементов и других факторов. Преимуществами изобретения являются: повышенный ресурс уплотнения за счет компенсации износа уплотнительных элементов и равномерности нагружения их радиальными упругими элементами; обеспечение автоматически оптимального режима нагруженных уплотнительных элементов независимо от температуры в зоне уплотнения; снижение технологических требований по точности изготовления деталей уплотнительного узла и точности их монтажа за с.чет компенсации технологич&ских погрешностей. Формула изобретения 1.Уплотнение манжетного типа, содержащее взаимодействующие с уплотняемыми деталями уплотнительные элементы, соединенные промежуточным звеном, упругие элементы для поджима уплотнительных элементов и средство для передачи усилия упругих элементов, помещенных в сепаратор, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы, промежуточное звено выполнено в виде гофрированной мембраны, а средство для передачи усилия - в виде кольцевых сегментов, примыкающих к внутренним поверхностям уплотнительных элементов, при этом каждая пара противолежащих сегментов взаимодействует, по меньшей мере, с одним упругим элементом. 2.Уплотнение по п.1, о т л и чающееся тем, 4fo гофры мембраны выполнены торообразными. 3.Уплотнение поп.1, отлича ю щ е е с я тем, что между уплотни